题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2ax﹣3a(a<0)与x轴相交于A、B两点与y轴相交于点C,顶点为D,直线DC与x轴相交于点E.
(1)当a=﹣1时,抛物线顶点D的坐标为 ,OE= ;
(2)OE的长是否与a值有关,说明你的理由;
(3)设∠DEO=β,当β从30°增加到60°的过程中,点D运动的路径长;
(4)以DE为斜边,在直线DE的右上方作等腰Rt△PDE.设P(m,n),请直接写出n关于m的函数解析式及自变量m的取值范围.
【答案】(1)(﹣1,4),3(2)OE的长与a值无关(3)(4)n=m+1(m>﹣1)
【解析】
(1)求出直线CD的解析式即可解决问题;
(2)利用参数a,求出直线CD的解析式求出点E坐标即可判断;
(3)求出落在特殊情形下的a的值即可点D运动的路径长;
(4)如图,作PM⊥对称轴于M,PN⊥AB于N.两条全等三角形的性质即可解决问题.
(1)当a=﹣1时,抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+3,
∴顶点D(﹣1,4),C(0,3),
∴直线CD的解析式为y=﹣x+3,
∴E(3,0),
∴OE=3,
故答案为:(﹣1,4),3;
(2)结论:OE的长与a值无关.
理由:∵y=ax2+2ax﹣3a,
∴C(0,﹣3a),D(﹣1,﹣4a),
∴直线CD的解析式为y=ax﹣3a,
当y=0时,x=3,
∴E(3,0),
∴OE=3,
∴OE的长与a值无关.
(3)如图,
当β=30°时,OC=OE=,
∴﹣3a=,
∴a=﹣,此时点D′的坐标是(﹣1,).
当β=60°时,在Rt△OCE中,OC=OE=3,
∴﹣3a=3,
∴a=﹣,此时点D的坐标是(﹣1,4).
∴点D运动的路径长为:4﹣=;
(4)如图,作PM⊥对称轴于M,PN⊥x轴于N.
∵PD=PE,∠PMD=∠PNE=90°,∠DPE=∠MPN=90°,
∴∠DPM=∠EPN,
∴△DPM≌△EPN(AAS),
∴PM=PN,DM=EN,
∵D(﹣1,﹣4a),E(3,0),
∴由PM=PN得到:n=m+1.
由DM=EN得到:m﹣3=﹣4a﹣n.
当顶点D在x轴上时,P(1,2),此时m的值1,
∵抛物线的顶点在第二象限,
∴m>﹣1.
∴n=m+1(m>﹣1).